通过将基因网络映射到古代和现代水蚤(水蚤)的生理反应，来自大学生物科学学院的研究人员能够证明，800多个基因的集群，其中许多涉及代谢过程，进化成“可塑性”或柔性。

这使得现代水蚤能够根据环境中存在的磷量来调整其基因表达。这是特别有趣的，因为他们700岁的祖先没有这种可塑性反应。

了解适应能力将有助于科学家更好地预测这些生物的能力，以帮助我们减轻磷污染带来的威胁。

引人注目的是，研究小组只有通过将现代水蚤的反应与它们700年前的祖先进行比较，才能得出这些发现。研究的现代和古代样本都来自明尼苏达州的同一个湖泊，那里的富营养化是20世纪初首次开始的，富营养化是一种导致高磷含量藻类大量繁殖的破坏性过程。

现代工业化农业大量使用含磷肥料，给野生动物带来了许多压力。磷最终进入我们的淡水系统，导致富营养化。水蚤可以帮助减少这些水华，但必须应对磷含量的增加，这可能会对其健康造成问题。

Dagmar Frisch博士，Dörthe Becker博士和Marcin Wojewodzic博士都是欧盟Marie Skłodowska-Curie奖学金的获得者，他们利用自己的专业知识开发了进化生态学的新概念，使这一分析得以进行。

环境古基因组学专家达格玛·弗里施博士说:“我们使用现有数据和最先进的分析方法，将基因表达模式与这些动物应对环境中磷含量增加的生理反应联系起来。”“这使我们能够确定基因网络的哪一部分负责新进化的反应。”

虽然这项工作有助于我们更好地了解动物如何适应新环境，但现在谢菲尔德大学的Dörthe Becker博士指出:“因为水蚤是水生生态系统中的核心物种，我们的研究最终提高了我们对水生生态系统如何减轻富营养化影响的理解，富营养化是淡水环境的主要全球威胁之一。”

通过唤醒沉睡在湖泊沉积物中的卵，一种被称为复活生态学的方法，作者能够以一种新颖的方式将数百年前复活的水蚤与现代后代的基因反应进行比较。

“我们使用网络分析方法来找出哪些基因与其他基因‘交流’或形成集群(称为模块)，以及在过去700年里，这种基因交流在一个关键物种中是如何变化的。此外，我们能够将这些模块与特定的观察特征联系起来，这是复活生态学中第一次实现的。”挪威癌症登记处的研究员Marcin Wojewodzic博士说。

贝克尔博士说:“我们的研究强调，进化是发生在不同层次上的分子微调的结果，从基本的细胞反应到复杂的生理特征。”

弗里施博士补充说:“我们的方法让我们对动物如何应对环境变化有了更全面的认识，从而提高了我们对生物作为生物组织整体单位的理解。”

“在应用了最近开发的网络分析之后，合乎逻辑的下一步是探索包括表观遗传学在内的其他分子机制如何在进化过程中发挥作用。我们已经开始了这项调查，”Wojewodzic博士说。

这项工作今天发表在《分子生物学与进化》杂志上，部分由欧盟居里夫人Skłodows爱博网投领导者ka计划、挪威研究委员会、德国研究基金会和美国国家科学基金会资助。